Zasnova in princip delovanja split sistemov, mobilnih, okenskih in hlapilnih klimatskih naprav

Gospodinjske in polindustrijske klimatske naprave so glede na zasnovo in princip delovanja razdeljene na dve vrsti: monoblok in split sistem. Monobloki so razdeljeni na mobilne, okenske in izparilne naprave, split sistemi pa na stenske, kasetne, kanalske, stebrne in talno-stropne (univerzalne).

Osnova principov delovanja različnih klimatskih sistemov

Split sistemi in mobilne, pa tudi okenske klimatske naprave imajo različne principe delovanja, vendar temeljijo na lastnosti katere koli tekočine, da absorbira toploto med izhlapevanjem in jo odda med kondenzacijo. V teh hladilnih napravah je delovna tekočina plin - freon. Kroži v zaprti zanki za dvokomponentne bloke in monobloke.

Temperatura faznega prehoda, ko plin postane tekoč in se nato vrne v normalno stanje, je odvisna od delovnega tlaka – višji kot je, višja je temperatura faznega prehoda.

Da tekoči freon zavre in odvzame toploto zraku, kompresor ustvari tlak v uparjalniku, pri katerem je temperatura faznega prehoda nižja od temperature okolice. Ko kompresor ustvari tlak, pri katerem je temperatura faznega prehoda višja od zraka, freon spet prevzame plinasto stanje in prenese zbrano toploto ven, to je na ulico, skozi zunanjo enoto.

Če upoštevamo načelo delovanja talne klimatske naprave brez zračnega kanala, potem se tukaj uporablja enaka lastnost tekočine, vendar je delovna snov voda, ne freon. V napravi ni zaprtega tokokroga. Tekočina se črpa navzgor z drenažno črpalko in izhlapi pod vplivom toplega zraka, sprošča hlad navzven. Pravzaprav je bolj uparjalnik kot klimatska naprava, saj zrak dobro vlaži, hladi pa povprečno.

Kako delujejo split sistemi in njihove vrste

Split sistem je sestavljen iz zunanje in notranje enote. Zunanji vsebuje kompresor, krmilno ploščo, ventilator in kondenzator. Glavni elementi notranje enote: uparjalnik, ventilator, filtri, temperaturni senzorji in posoda za kondenzat.

Freon kroži v zaprtem krogu. Sestavljen je iz:

• notranja tuljava - hlapilni izmenjevalnik toplote;
• zunanja tuljava – kondenzator toplotni izmenjevalnik;
• povezovanje bakrenih cevi - freonska linija;
• kompresor, ki poveča tlak;
• kapilarna cev za gospodinjske sisteme;
• termostatski ventil (TRV) za polindustrijske enote.

Kapilarna cev in ekspanzijski ventil imata skupni sinonim - dušilna naprava. Zagotavljajo razliko v tlaku med kondenzacijo in vretjem hladilnega sredstva zaradi hidravličnega upora po celotni dolžini.

Klimatske naprave, ki lahko segrejejo zrak, imajo 4-potni ventil, ki funkcionalno zamenja dva izmenjevalnika toplote – zunanji je odgovoren za izhlapevanje hladiva, notranji pa za njegovo kondenzacijo.

Hladilno delo

Freon vstopi v kompresor, kjer se njegov tlak poveča 3-krat, temperatura pa se dvigne za 50-60 ° C, kar pomeni, da pride do stiskanja. Nato gre v kondenzator in ga prepihuje hladnejši zrak, nakar preide v tekoče stanje. Zrak prehaja skozi toplotni izmenjevalnik kondenzatorja in se segreva s toploto, ki jo proizvaja freon.

Hladilno sredstvo se nato premakne v spiralno oblikovano kapilarno cev ali ekspanzijski ventil, kjer se njegov tlak zmanjša, temperatura pade in pride do določenega izhlapevanja. Izparilni toplotni izmenjevalnik se prepihuje s sobnim zrakom, ko pa vstopi hladnejši freon, se ohladi. Hladilno sredstvo nato odvzame njegovo toploto in se vrne v prvotno stanje. Nato se cikel ponovi.

Pri delovanju v hladnih razmerah je shema delovanja klimatske naprave split sistem sestavljena iz 4 glavnih stopenj: stiskanje, kondenzacija, redčenje in izhlapevanje.

Delo ogrevanja

Bistvo principa delovanja klimatske naprave split sistem za ogrevanje se ne spremeni. Ko 4-potni ventil preklopi funkcije enot, ko se smer pretoka hladilnega sredstva spremeni, zunanja enota vzame zrak z ulice, kjer freon izhlapi, in ga notranja enota dostavi v prostor, v pri čemer hladilno sredstvo spet preide v plinasto fazo.

Nižja kot je zunanja temperatura zraka, težje je odvzemati toploto iz njega, saj se razlika med temperaturo zraka in temperaturo izhlapevanja freona zmanjša, zato se zmanjša zmogljivost ogrevanja zaradi izenačitve njunih vrednosti.

Precizne klimatske naprave

Natančna klimatska naprava se po načelu delovanja ne razlikuje od split sistema, vendar ima številne funkcije:

• Sposobnost delovanja 24/7/365 10 let, gospodinjski split sistem pa ne bo zdržal več kot 2 leti.
• Ima močan ventilator, zaradi katerega je kakovost hlajenja višja kot pri split-u. Zračni tokovi določene temperature so enakomerno porazdeljeni po prostoru.
• Delovna snov je lahko freon, voda ali glikol.
• Vlaženje zraka se izvaja z elektrodnim generatorjem pare.

Precizne klimatske naprave se uporabljajo v strežniških sobah, kjer je potrebno stalno vzdrževati določeno temperaturo in vlažnost.

Inverter klimatske naprave

Princip delovanja inverterske klimatske naprave je enak kot pri klasični. Razlika med klimatsko napravo inverterskega tipa je v nadzoru načina delovanja. V običajnem split sistemu se kompresor izklopi, ko je dosežena nastavljena temperatura. Ko se temperatura spremeni navzgor, se zažene kompresor. Tako sistem deluje s polno zmogljivostjo, vendar s prekinitvami.

Inverterski motorji imajo ploščo frekvenčnega pretvornika, ki spreminja standardno frekvenco električnega omrežja. Ventilator ne preneha delovati, ko je dosežena temperaturna norma: postopoma upočasni svoje vrtenje in ko se zrak segreje za 1 stopinjo, poveča število vrtljajev na enoto časa.

Prednosti takšnega krmiljenja so vzdržljivost opreme in do 30 % prihranek energije v primerjavi z neinverterskimi split sistemi.

Kanalski klimatski sistem

Iz notranje enote kanalske klimatske naprave se razteza sistem dovodnih in odvodnih zračnih kanalov, skozi katere se dovaja topel zrak in dovaja hladen zrak v enega ali več prostorov.

Tovrstna oprema ima funkcijo vnosa svežega zraka z ulice do 30%.

Namestitev kanalske klimatske naprave je najbolje izvesti v fazi gradnje stavbe - enota je nameščena pod stropom skupaj s prezračevalnim sistemom.

Princip delovanja mobilnih klimatskih naprav

Hlajenje

Pri prvem pretoku se kondenzator ohladi zaradi prehoda že ohlajenega zraka. Topel tok se odvaja navzven skozi valovito odvodno cev. Drugi pretok zraka je potreben za hlajenje prostora. Topel zrak, ki gre skozi uparjalnik, odda toploto freonu in zniža njegovo temperaturo, nato pa se vrne v prostor skozi razdelilne rešetke na telesu. Hkrati kompresor ustvarja potreben tlak, centrifugalni ventilator pa zagotavlja dovod zraka in pihanje izmenjevalnikov toplote. Tako delujejo mobilne klimatske naprave za hlajenje.

Če govorimo o principu delovanja mobilne klimatske naprave z zračnim kanalom, je razlika v tem, da ima telo dva zaprta predelka z dvema različnima tuljavama. V spodnjem je kondenzatorski toplotni izmenjevalnik, v zgornjem pa evaporativni toplotni izmenjevalnik.

Ogrevanje

Pri ogrevanju monoblok običajno deluje v načinu grelnika ventilatorja, zračni kanal pa je od zunaj zaprt s čepom, tako da hladen zrak z ulice ne vstopi v napravo. Klimatska naprava, izolirana od zunanjega okolja, lahko deluje v kateri koli zmrzali.

Načelo delovanja klimatske naprave za ogrevanje v tem primeru ne temelji na preusmerjanju hladilnega sredstva v drugo smer, temveč na električnem ogrevanju zaradi keramičnih grelnih elementov, ki mobilno napravo spremenijo v tipičen grelec.

Hlajenje in ogrevanje z okenskimi klimatskimi napravami

Delovanje okenske enote se praktično ne razlikuje od principa delovanja talne klimatske naprave. Ima tudi dva predelka: v enem je izparilni toplotni izmenjevalnik, v zunanjem pa kondenzatorski toplotni izmenjevalnik.

Hlajenje

Med hlajenjem freon kroži med dvema tuljavama. Centrifugalni ventilator odvzame zrak iz prostora, ga prepelje skozi grobi filter in ga piha preko evaporativnega izmenjevalnika toplote. Zaradi temperaturne razlike in črpanega tlaka zrak oddaja toploto freonu in se ohlaja ter se vrača nazaj v prostor. V tem času se hladilno sredstvo premakne v izmenjevalnik toplote na zunanji strani okenske enote, kjer se toplota prenese na zrak, ki ga skozi stranske rešetke potiska aksialni ventilator.

Ogrevanje

Če govorimo o principu okenske klimatske naprave za ogrevanje, potem se tukaj uporabljajo tudi vgrajeni grelni elementi, ki omogočajo pretvorbo hladilne naprave v polnopravni grelec. Do -15°C bo tak monoblok primerno ogreval zrak v prostoru.

Kako delujejo hlapilne klimatske naprave?

Hlapilne klimatske naprave nimajo freonskih krogov s toplotnimi izmenjevalniki in kompresorji. Talna enota brez kanala vključuje naslednje elemente:

• ventilator;
• odtočna črpalka;
• porozni hidrofilter;
• grobi zračni filter;
• posoda za hladno vodo.

Delovna tekočina je hladna voda, ki ji je za učinkovitejše hlajenje dodatno dodan led.

Hlajenje

Vlage ni treba odvajati, saj se le-ta sprošča v prostor skupaj z ohlajenim zrakom, zato takšne monoblok naprave imenujemo tudi vlažilniki ali hlapilne klimatske naprave.

Hladilni cikel je sestavljen iz več stopenj:

• hidrofilter je nasičen z vodo, ki prihaja iz posebne posode pod vplivom drenažne črpalke;
• pretok zraka prehaja skozi mehanski filter in vstopa v hidrofilter;
• tu preda svojo toploto vodi, ta pa začne izhlapevati in s tem ohlajati in vlažiti zračni tok.

Klimatska naprava brez kanalov deluje tako, da omogoča, da se voda spremeni iz tekočine v plin in absorbira toploto iz zraka.

Ogrevanje

Če upoštevamo načelo delovanja uparjalne klimatske naprave za ogrevanje, potem se ne razlikuje od okenskih enot in mobilnih enot z zračnim kanalom. V telo talne uparjalne enote je vgrajen grelni element, ki omogoča delovanje naprave v načinu ventilatorskega grelnika z električnim ogrevanjem. Glede zunanje temperature ni omejitev.

Načela delovanja vseh klimatskih naprav: talnih, okenskih in split sistemov temeljijo na lastnosti tekočine, da absorbira in oddaja toploto z izhlapevanjem in kondenzacijo, vendar se cikel hlajenja ali ogrevanja lahko zelo razlikuje zaradi konstrukcijskih značilnosti klimatske naprave. napravo.